DE3722049A1

DE3722049A1 - Method for detecting slip

Info

Publication number: DE3722049A1
Application number: DE19873722049
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Sterler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1988-02-04

Abstract

In order to detect slip at the driven wheels, especially on an all-wheel drive motor vehicle, the proposal according to the invention is to check the drive train and/or the rotational speed of the wheels for the occurrence of oscillations. Mechanical vibrations of the drive train and/or periodic fluctuations in the rotational speed of a driven wheel are an indication of slip and can accordingly be used for controlling or regulating the slip behaviour.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen des Schlupf zustandes von angetriebenen Kraftfahrzeugrädern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for detecting the slip state of driven motor vehicle wheels according to the Preamble of claim 1.

Es ist bekannt, den Schlupf von angetriebenen Kraftfahr zeugrädern zu regeln, um damit Instabilitäten im Fahrver halten abzuwenden. Kraftfahrzeuge, die über nicht angetrie bene, also mitlaufende Räder verfügen, ermöglichen ein ein faches Erkennen des Schlupfes der angetriebenen Räder durch Auswerten der Differenzgeschwindigkeit zwischen angetrie benem und nicht angetriebenem Rad.It is known to slip from powered motor vehicles regulate tool wheels in order to avoid instabilities in driving keep turning away. Motor vehicles that are not driven planes, i.e. wheels that run along, enable one easy detection of the slip of the driven wheels Evaluate the difference in speed between driven benem and not driven wheel.

Bei allradangetriebenen Fahrzeugen ist eine derartige Aus wertung nicht möglich, da bei gleichzeitigem Schlupf aller vier angetriebener Räder kein Signal der Geschwindigkeit des Fahrzeuges über Grund aufgrund eines mitlaufenden Rades zur Verfügung steht.In all-wheel drive vehicles, such is off Scoring not possible because everyone slips at the same time four driven wheels no signal of speed of the vehicle above ground due to a rotating wheel is available.

Als Lösungsmöglichkeiten, die Geschwindigkeit eines allrad getriebenen Fahrzeuges zu ermitteln, bieten sich folgende Prinzipien an:As solutions, the speed of an all-wheel drive to determine driven vehicle, the following are available Principles to:

1) Measuring ground speed, for example with a Doppler radar. The Doppler radar registered however only the movements of the vehicle in the longitudinal direction axis, in the case of cornering with drift, the measurement is solution faulty. This would be a measurement of the vehicle speed in the longitudinal and transverse axes necessary, which means a lot of effort.
2) It is also possible to accelerate the wheels to measure on the one hand, and on the other hand a calculation model to set up in which the engine torque, the inertia mass and enter the driving resistance diagram. If the angular acceleration of the wheels exceeds the calculated value, the exceeding is evaluated as slip tet.
This procedure generally gives good results when driving on ice, however, the Speeds of all four wheels are slowly raised, without the difference between calculated and actual Lich wheel accelerations is so great that the response threshold is reached.
3) It is also possible to accelerate the vehicle constantly measure and in this way the speed to calculate. The vehicle speed is there at calculated by integrating vehicle acceleration net, the measurement and calculation a certain mis ler quota, which extends over long periods of operation increased so much that a meaningful value no longer is available.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Schlupferkennung vorzuschlagen.The object of the invention is to provide a simple method for Propose slip detection.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.The task is solved by the main claim.

Bei der Erfindung wird ein von den vorgezeichneten Ideen abweichender Weg eingeschlagen. Es wird darauf verzichtet, die Realgeschwindigkeit des Fahrzeuges zu messen, und diese Geschwindigkeit mit der Raddrehzahl zu vergleichen, um auf diese Weise den Schlupf zu ermitteln. Vielmehr ist erkannt worden, daß mit dem Auftreten von Schlupf stets Schwingun gen des Antriebsstranges verbunden sind, und zwar zum einen mechanische Schwingungen, also ein Vibrieren der Antriebs wellen und der angetriebenen Räder, und andererseits Dreh zahlschwankungen des angetriebenen Rades, die vermutlich mit den mechanischen Schwingungen in Verbindung stehen.In the invention, one of the ideas outlined deviated path. There is no to measure the real speed of the vehicle, and this Compare speed with wheel speed to this way to determine the slip. Rather, it is recognized that with the occurrence of slip always vibration are connected to the drive train, on the one hand mechanical vibrations, i.e. a vibration of the drive waves and the driven wheels, and on the other hand rotation fluctuations in the number of driven wheels, presumably connected with the mechanical vibrations.

Diese Schwingungen lassen sich auswerten, und mit Auftre ten dieser Schwingungen wird ein Schlupfsignal abgegeben, das durch entsprechende Eingriffe die Drehzahl des die Schwin gungen aufweisenden Rades herabsetzt und somit den Schlupf abbaut.These vibrations can be evaluated, and with impact a slip signal is emitted, through appropriate interventions the speed of the pig reducing wheel and thus slippage degrades.

Zur Erfassung der Schwingungen ist es möglich, die mechani schen Schwingungen des Antriebsstranges zu erfassen. Dies kann beispielsweise durch Piezoelemente oder andere Sensoren, die auf mechanische Schwingungen ansprechen, geschehen.To detect the vibrations, it is possible to mechani to detect vibrations of the drive train. This can for example by piezo elements or other sensors, that respond to mechanical vibrations happen.

Bevorzugterweise wird man jedoch die Drehzahl des Rades überwachen, denn das Auftreten von Schlupf stellt sich durch periodische Drehzahlschwankungen dar, die mit einer typi schen Frequenz auftreten. Die Unterschiede zwischen den Drehzahlen, also der Unterschied zwischen den Maximal- und Minimalwerten in dieser Schwankungen, kann bis zu einem Wert betragen, der einer Geschwindigkeit von 20 km/h ent spricht. Die Schwingungsfrequenz, die selbstverständlich vom Fahrzeugtyp und seiner Antriebsart abhängt, beträgt typischerweise 10 bis 15 Hz.Preferably, however, you will be the speed of the wheel monitor because slip occurs periodic speed fluctuations, which with a typi frequency. The differences between the Speeds, i.e. the difference between the maximum and Minimum values in these fluctuations can be up to one Value that corresponds to a speed of 20 km / h speaks. The vibration frequency that goes without saying depends on the vehicle type and its drive type typically 10 to 15 Hz.

In an sich bekannter Weise wird bei Auftreten des Schlupf signales Eingriff genommen auf die Drehzahl des Rades, bei spielsweise, indem die Räder durch einen Bremseingriff wie der verzögert werden. Auch ein Herabsetzen der Motorlei stung durch ein Verstellen der Drosselklappe oder durch eine Verlegung des Zündzeitpunktes ist denkbar. Auch kann die Einspritzmenge des eingespritzten Kraftstoffes verrin gert werden. Selbstverständlich können diese verschiedenen Maßnahmen auch miteinander kombiniert werden, um ein mög lichst schnelles Abbauen des Schlupfes zu erreichen. Liegt kein Schlupfsignal mehr vor, ist die Bodenhaftung der Rä der wieder hergestellt, und die Motorleistung kann wieder erhöht werden.In a manner known per se, when the slip occurs signal intervention on the speed of the wheel, at for example, by braking the wheels through a brake who are delayed. Also a reduction in engine power by adjusting the throttle valve or by it is conceivable to change the ignition timing. Can too reduce the amount of fuel injected be tied. Of course, these can be different Measures can also be combined with one another in order to to achieve the fastest possible removal of the slip. Lies Rä is no longer a slip signal which is restored and the engine power can be restored increase.

Mit der Überwachung jedes einzelnen Rades auf Schwingungen hin lassen sich auch Kurvenfahrten erkennen, bei denen das kurveninnere, weniger belastete Rad bei homogenen Fahrbahn verhältnissen als erstes durchdreht. Das kurvenäußere Rad behält aufgrund der höheren Belastung noch seine Bodenhaf tung, so daß durch eine Reduzierung der Motorleistung bei Durchdrehen des kurveninneren Rades auch dieses Rad wie der stabilisiert wird, so daß ein für den Fahrer gefähr lich werdender Schlupf gar nicht auftreten kann, da eines der Räder auf der Achse stets die Seitenführung gewährlei stet.With the monitoring of every single wheel for vibrations You can also see cornering where the Wheel with less load on the inside of a curve on a homogeneous road surface relationships freaked out first. The outside wheel retains its ground haf due to the higher load tion, so that by reducing the engine power Spinning the inside wheel also like this wheel which is stabilized so that it is dangerous for the driver slipping cannot occur because one the wheels on the axle always guarantee lateral guidance continuous

Es ist durchaus möglich, das Schlupfregelverhalten in Kur ven anders zu gestalten als bei Geradeausfahrt. Während bei Kurvenfahrten in der oben geschilderten Weise der Schlupf vermieden wird, läßt sich bei Geradeausfahrt zur optimalen Traktion und Beschleunigung stets ein leichter Schlupf auf rechterhalten. Die Differenzierung zwischen Kurvenfahren einerseits und Geradeausfahrt andererseits ist dabei ent weder über die Ermittlung der Differenzdrehzahl zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Rad möglich, oder aber auch über einen Lenkwinkelsensor.It is quite possible to control the slip control behavior in a cure ven to be designed differently than when driving straight ahead. While when cornering in the manner described above, the slip is avoided, can be optimal when driving straight ahead Traction and acceleration always a slight slip keep right. The differentiation between cornering on the one hand and straight ahead on the other hand is ent neither by determining the differential speed between Inside and outside wheel possible, or also via a steering angle sensor.

Das beschriebene Verfahren hat seine besonderen Vorteile im Rahmen eines allradangetriebenen Fahrzeuges, es ist je doch selbstverständlich möglich, auf genau die gleiche Wei se die angetriebenen Räder eines Fahrzeuges zu überwachen, das auch über nicht angetriebene Räder verfügt. In diesem Falle kann auf den Vergleich der Drehzahl zwischen ange triebenen und nicht angetriebenen Rädern verzichtet wer den, die Schlupferkennung erfolgt durch die Schwingungsüber wachung.The method described has its particular advantages as part of an all-wheel drive vehicle, it is ever but of course possible, in exactly the same way to monitor the driven wheels of a vehicle, that also has non-driven wheels. In this Trap can be compared to the comparison of the speed driven and non-driven wheels The slip detection takes place through the vibration transfer watch.

Die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Ausrüstung besteht in den Raddrehzahlfühlern, wie sie für Antiblockier systeme heutzutage Serienstand sind. Von Flanke zu Flanke des Radsensorsignales berechnet ein Mikroprozessor die Pe riodendauer, aus der rechnerisch eine Schwingungsfrequenz und auch eine Schwingungsamplitude berechnet werden kann. Überschreitet die Schwingungsamplitude in der typischen Frequenz einen gewissen oberen Grenzwert, wird von dem Mi kroprozessor her ein Schlupfsignal weitergegeben, um die vorne beschriebenen Maßnahmen zu veranlassen.The equipment necessary to carry out the procedure consists in the wheel speed sensors, such as for anti-lock braking systems are standard today. From flank to flank a microprocessor calculates the Pe of the wheel sensor signal period, from which a vibration frequency is calculated and an oscillation amplitude can also be calculated. Exceeds the vibration amplitude in the typical Frequency has a certain upper limit, is from the Mi passed a slip signal to the microprocessor to initiate the measures described above.

Claims

1. A method for detecting the slip state of driven motor vehicle wheels, characterized in that one

1) monitors the drive train for vibrations, and
2) evaluates the occurrence of vibrations as a slip signal.

2. The method according to claim 1, characterized in that mechanical vibrations of the drive train are detected.

3. The method according to claim 1, characterized in that one monitors the speed of the wheel and the locking len of periodic speed fluctuations as slip evaluates signal.